新型负载褪黑素的灵芝几丁质纳米纤维水凝胶:一种用于治疗特应性皮炎的非甾体平台

《International Journal of Nanomedicine》:Melatonin-Loaded Sacchachitin Nanofiber Hydrogel as a Novel Non-Steroidal Platform for Atopic Dermatitis Therapy

【字体: 时间:2026年02月19日 来源:International Journal of Nanomedicine 6.5

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  这篇研究性论文报道了开发一种新型负载褪黑素的灵芝几丁质纳米纤维水凝胶(MSC),用于治疗特应性皮炎(AD)。研究通过NC/Nga小鼠模型证实,该水凝胶能够显著改善AD临床症状评分,降低表皮增生与肥大细胞浸润,并有效下调包括IgE、Ig1和IL-4在内的Th2相关免疫标志物。研究表明,该系统可作为安全、非甾体且生物相容性良好的局部给药平台,为AD治疗提供了新的替代方案。

  
摘要
本研究旨在开发一种新型的非甾体局部疗法,用于治疗慢性炎症性皮肤病——特应性皮炎(AD)。AD影响全球高达20%的儿童和3%的成人,其特征是剧烈瘙痒、皮肤屏障功能障碍和免疫失调。传统疗法如局部皮质类固醇或钙调神经磷酸酶抑制剂虽有效,但长期使用可能存在风险。本研究开发了一种基于灵芝几丁质纳米纤维(SCNF)的水凝胶,并负载了褪黑素(MSC),以探索其作为AD治疗平台的潜力。
引言
AD是一种复杂的疾病,涉及遗传、环境、免疫失调和微生物组失衡之间的多因素相互作用。丝聚蛋白基因突变与AD的严重形式密切相关。此外,皮肤微生物群的失调,特别是金黄色葡萄球菌的过度生长,会加剧炎症并损害皮肤屏障功能的恢复。除了新兴的生物制剂和JAK抑制剂等系统疗法外,对安全、可及且非甾体的替代疗法的需求日益增长。褪黑素不仅调节昼夜节律,还具有强大的抗炎、抗氧化和免疫调节作用。灵芝几丁质(SC)是一种源自真菌的生物聚合物,富含β-1,3-葡聚糖和几丁质,具有良好的生物相容性、保湿性和伤口愈合特性。当加工成纳米纤维时,其表面积、孔隙率和载药能力得到增强。
材料与方法
研究开发并评估了多种SCNF基水凝胶制剂,包括负载褪黑素的MSC、负载超声脱细胞细胞外基质(UdECM)的USC和TEMPO氧化的TSC。使用高效液相色谱法(HPLC-UV/Vis)定量分析褪黑素浓度,并对方法进行了验证。通过机械解离和化学TEMPO氧化法制备了SCNF。对水凝胶的物理化学性质进行了表征,包括傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、13C交叉极化魔角旋转核磁共振(13C CP-MAS NMR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和纹理分析。体内研究采用2,4-二硝基氯苯(DNCB)诱导的NC/Nga小鼠AD模型,评估了临床评分、组织学特征和免疫学生物标志物。
结果
  1. 1.
    水凝胶的制备与表征:成功制备了含有不同浓度羟乙基纤维素(HEC)的SCNF基水凝胶(99SC, 97.5SC, 95SC)。SEM分析显示,水凝胶干燥后呈多孔结构,其中97.5SC显示出均匀致密的网络,被选为后续研究的优化配方。负载褪黑素后(MSC),水凝胶的粘附性和机械性能未受影响。HPLC分析表明,褪黑素在水凝胶中至少31天内保持化学稳定,含量保持在90%以上。
  2. 2.
    体内疗效评估:在DNCB诱导的NC/Nga小鼠AD模型中,MSC水凝胶显示出最显著的治疗效果。
    • 临床症状:与AD对照组相比,MSC治疗组小鼠的皮肤病变评分在治疗一周后即显著降低(p < 0.0005),并在四周治疗期内持续改善。治疗结束时,MSC组小鼠的皮肤损伤完全修复,毛发重新生长。耳部厚度测量也显示MSC组肿胀显著减轻。
    • 免疫学指标:MSC治疗能显著降低血浆中Th2相关的免疫球蛋白E(IgE)和免疫球蛋白G1(IgG1)水平,同时也降低了Th1相关的免疫球蛋白G2a(IgG2a)水平。此外,皮肤组织中白细胞介素-4(IL-4)的细胞因子含量也显著下降。
    • 组织病理学分析:H&E染色显示,MSC治疗能有效逆转AD引起的表皮增生,使表皮厚度显著减薄。甲苯胺蓝(TB)染色表明,MSC能显著减少真皮层中肥大细胞的浸润数量。
讨论
本研究成功开发了负载褪黑素的灵芝几丁质纳米纤维水凝胶(MSC),并证实了其作为AD治疗材料的潜力。SCNF主要作为结构支架,提供保湿环境和药物缓释平台,而褪黑素则提供了主要的生物活性和免疫调节功能。MSC通过下调Th2免疫反应(降低IgE, IgG1, IL-4)、抑制肥大细胞活化,并可能调节Th1/Th2平衡,从而有效缓解AD的炎症和症状。与传统的类固醇疗法相比,该系统提供了局部、持续释放且系统性暴露极小的非甾体替代方案,具有生物相容性好、成本效益高和适合长期使用的潜在优势。
结论
负载褪黑素的SCNF水凝胶代表了一种有前景的、非甾体的、生物相容性的AD局部治疗平台。该系统能够有效修复皮肤屏障功能并调节局部免疫反应,为改善慢性炎症性皮肤病患者的生活质量提供了新的途径。这些发现支持进一步的转化研究。
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